La sonde COV

Domaine d'application

Il s'agit d'une sonde de qualité d'air, permettant notamment de réguler la ventilation en fonction des besoins.

La mesure des Composés Organiques Volatiles ("mixed-gas sensors" ou VOC en anglais) est surtout réalisée dans les lieux fortement pollués par la présence de fumée de tabac ou d'odeurs.

La sonde présente en effet une grande sensibilité aux odeurs d'origine humaine, à la fumée de cigarette et aux émissions provenant des matériaux d'ameublement et de décoration, aux produits d'entretien ménager,... Bref, aux bonnes comme aux mauvaises odeurs!

Il ne faut donc pas interpréter trop vite l'emballement du ventilateur lorsque la secrétaire rentre dans son bureau : c'est seulement la puissance de son parfum !

Elle permet une mesure simple, peu onéreuse, bien adaptée aux applications qui réclament une évaluation non sélective des polluants dans les bâtiments.

Sa concurrente directe est la sonde CO2 plus fidèle pour détecter le nombre de personnes présentes dans un local, par exemple.

Fonctionnement

La sonde COV utilise le principe de Taguchi.

Elle dispose d'un semi-conducteur (le plus souvent du dioxyde d'étain), mis en température par une résistance chauffante.

La surface du semi-conducteur est recouverte d'une très fine couche d'oxydes métalliques. Il s'y produit une oxydation des gaz et vapeurs, d'autant plus prononcée que le matériau est poreux et présente une surface d'échange importante. Sa résistance électrique varie en fonction de la quantité de molécules de composés organiques en contact. Le spectre des molécules auquel cet élément est sensible est très large, cette faible sélectivité (faible mais non nulle) la rend adaptée aux émanations humaines, à la fumée de tabac et à bien d'autres composés.

Suite à la variation de la résistance électrique du semi-conducteur, une simple mesure de tension électrique permet de connaître la quantité de gaz et de vapeur en présence.

L'ensemble semi-conducteur associé à sa résistance chauffante provient généralement du même fabricant (en l'occurrence la firme japonaise Figaro).

Présentation

Il existe deux modèles de sondes COV : celles qui s'installent en paroi, dans le local et celles qui prennent place dans les conduits aérauliques.

Leurs présentations et leurs encombrements sont similaires à celles des sondes de température.

Emplacement

Il est préférable de choisir une sonde à placer en conduit aéraulique et de l'installer dans le conduit de reprise d'air. Ainsi, la mesure est plus représentative de la qualité d'air moyenne du local et la sonde n'est moins soumise aux perturbations locales et à l'empoussièrement.

Il convient toutefois de prendre quelques précautions. Les sondes ne doivent pas être installées ni trop loin, ni trop près de la grille de reprise, de façon à 

• éviter les dépôts sur la partie sensible de la sonde,
• ne pas augmenter par trop le temps de réponse,
• éviter les risques de condensation de vapeur d'eau sur la sonde,
• garder un accès aisé.

Dans le cas où la sonde est placée dans le local, on sera attentif à

• les éloigner des portes et fenêtres (pour éviter l’influence de l'air extérieur),
• éviter les coins (mauvaise circulation de l'air).

Output

Ces sondes délivrent un signal analogique standard de type 0 - 10 V, proportionnel à la présence de composés organiques volatiles. Leur réponse est quelquefois exprimée en 0 - 100 % de qualité d'air.

Fiabilité

Des études récentes ont montré une perte de sensibilité du semi-conducteur lors de son vieillissement.

Par ailleurs, il semblerait que les conditions de température et d'humidité ambiante aient une influence sur la réponse.

Il est difficile de tirer des conclusions parce que cette technique est encore jeune (mise sur le marché au début des années 80,... nous aussi nous étions jeunes à l'époque !) et qu'elle a connu... des problèmes de jeunesse, et oui ! La fiabilité des mesures s'est depuis nettement améliorée. Bon, je m'abstiens de continuer la comparaison !

Les durées de remise en régime de ces sondes, d'une quinzaine de minutes au maximum, sont suffisantes pour recouvrer une réponse correcte et stable après interruption de l'alimentation électrique même de longue durée (plus d'une dizaine d'heures), contrairement aux indications des notices techniques.

Coût

Le prix moyen d'une sonde de COV est de 225 €.

Maintenance

Les mesures de composés organiques volatiles à semi-conducteurs requièrent un étalonnage fréquent bien qu'il ne soit pas toujours spécifié par les constructeurs. Une périodicité de 6 mois au plus est conseillée.

Le choix du mélange de référence est ouvert.

Le ré-étalonnage nécessite de prendre desprécautions quant au choix du mélange de référence. Quelques noticestechniques de fournisseurs préconisent de réaliser un étalonnage pourune concentration de méthane de 1 000 ppm. Il semble que l'acétonepuisse être utilisée pour simuler les odeurs corporelles et le monoxydede carbone pour la fumée de tabac.